發(fā)布時(shí)間：2017-04-30 23:10

  本文關(guān)鍵詞：波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自波形鋼腹板組合箱梁問世以來,由于其良好的受力性能,這種新穎的組合結(jié)構(gòu)已在國內(nèi)外大跨度橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用,但與所有肋板式結(jié)構(gòu)相似,在這種組合箱梁中也存在剪力滯效應(yīng)。針對這種情況,本文應(yīng)用理論分析及有限元數(shù)值模擬對波形鋼腹板組合箱梁的剪力滯效應(yīng)進(jìn)行了研究,開展的工作及得到的結(jié)論主要有:(1)介紹了波形鋼腹板箱梁的歷史、發(fā)展、結(jié)構(gòu)形式、受力特征;對國內(nèi)外關(guān)于波形鋼腹板箱梁的研究狀況進(jìn)行了綜述。(2)通過對波形鋼腹板的縱向剛度比進(jìn)行計(jì)算得出,在豎向荷載作用時(shí)可忽略波形鋼腹板對組合結(jié)構(gòu)抗彎承載力的貢獻(xiàn),而只計(jì)上、下混凝土翼板的作用。充分考慮波形鋼腹板組合箱梁自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),參照一般箱梁的剪力滯分析理論,擬定翼板縱向位移的橫向分布為箱梁橫向坐標(biāo)的四次拋物線函數(shù)。以能量變分法為基礎(chǔ),推導(dǎo)波形鋼腹板箱梁翼板任一點(diǎn)的軸向應(yīng)力及剪力滯系數(shù)計(jì)算式。分析波形鋼腹板簡支箱梁、懸臂箱梁、連續(xù)箱梁在肋板頂部對稱承受集中荷載或均布荷載作用時(shí)翼板剪力滯效應(yīng)沿梁縱、橫向的分布規(guī)律。分析波形鋼腹板懸臂箱梁在承受集中荷載及均布荷載時(shí),附加彎矩MF沿梁跨的縱向分布及正負(fù)剪力滯效應(yīng)臨界點(diǎn)坐標(biāo)x0的位置。給出數(shù)值算例,驗(yàn)證本文方法的有效性和正確性。(3)為研究豎向荷載在組合箱梁頂板橫向的不同作用位置對剪力滯效應(yīng)產(chǎn)生的影響,采用對頂板、底板、懸臂板設(shè)置不同的縱向位移差函數(shù),翼板縱向位移仍假定沿箱梁橫向按四次拋物線分布,考慮荷載在頂板的橫向作用位置不同對組合箱梁形變勢能的影響,按能量變分原理,建立波形鋼腹板簡支組合箱梁在荷載橫向變位下的控制微分方程,求解其剪力滯效應(yīng)。對算例利用ANSYS建立分析模型進(jìn)行計(jì)算,驗(yàn)證本文方法的正確性。分析得出:在荷載作用位置由肋板頂部往頂板中心移動(dòng)的過程中,頂板剪力滯效應(yīng)表現(xiàn)為由正向負(fù)的轉(zhuǎn)變;在集中荷載作用下,這種影響顯得尤為突出,但底板一直保持正剪力滯效應(yīng)不變。(4)分析組合箱梁各結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如寬跨比、寬高比、懸翼比、頂?shù)装搴穸�、波形鋼腹板波高的變化對其剪力滯效�?yīng)的影響。結(jié)果表明,寬跨比的變化對組合箱梁的剪力滯效應(yīng)影響較大,而其他結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的改變對其剪力滯效應(yīng)的影響并不明顯。
【關(guān)鍵詞】：波形鋼腹板 組合箱梁 剪力滯效應(yīng) 變分法 荷載橫向變位 有限元
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.216
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 波形鋼腹板組合箱梁橋的出現(xiàn)及應(yīng)用9-11
• 1.2 波形鋼腹板組合箱梁的構(gòu)造特征11-13
• 1.3 波形鋼腹板組合箱梁的優(yōu)缺點(diǎn)13-14
• 1.4 波形鋼腹板組合箱梁研究狀況14-15
• 1.5 箱梁剪力滯效應(yīng)的研究狀況15-18
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容及方法18-19
• 2 波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)的理論分析及有限元模擬19-51
• 2.1 波形鋼腹板的縱向剛度比計(jì)算19-20
• 2.2 變分法求解波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)20-29
• 2.2.1 變分法的基本假定20-21
• 2.2.2 變分法基本微分方程的建立21-24
• 2.2.3 變分法基本微分方程的求解24-29
• 2.3 波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)的有限元模擬及數(shù)值算例29-33
• 2.3.1 有限元模型的建立29
• 2.3.2 數(shù)值算例29-32
• 2.3.3 結(jié)果對比分析32-33
• 2.4 波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)的分布規(guī)律33-49
• 2.4.1 簡支組合箱梁剪力滯效應(yīng)的縱橫向分布規(guī)律33-39
• 2.4.2 懸臂組合箱梁剪力滯效應(yīng)的縱橫向分布規(guī)律39-47
• 2.4.3 兩跨連續(xù)組合箱梁剪力滯效應(yīng)的分布規(guī)律47-49
• 2.5 本章小結(jié)49-51
• 3 波形鋼腹板組合箱梁在荷載橫向變位下的剪力滯效應(yīng)51-62
• 3.1 基本假定及微分方程的建立51-56
• 3.1.1 基本假定51-52
• 3.1.2 微分方程的建立及邊界條件的確定52-54
• 3.1.3 荷載橫向變位下簡支組合箱梁剪力滯效應(yīng)理論計(jì)算54-56
• 3.2 算例分析及驗(yàn)證56-60
• 3.2.1 數(shù)值算例56
• 3.2.2 結(jié)果對比分析56-60
• 3.3 本章小結(jié)60-62
• 4 結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)變化對波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)的影響62-71
• 4.1 寬跨比對組合箱梁剪力滯效應(yīng)的影響62-65
• 4.2 寬高比對組合箱梁剪力滯效應(yīng)的影響65-66
• 4.3 懸翼比對組合箱梁剪力滯效應(yīng)的影響66-67
• 4.4 頂、底板厚度對組合箱梁剪力滯效應(yīng)的影響67-68
• 4.5 波高對組合箱梁剪力滯效應(yīng)的影響68-70
• 4.6 本章小結(jié)70-71
• 5 結(jié)論與展望71-73
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-76
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果76

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本文編號：337780